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求复数的辐角、辐角主值
知识要点:
一、基础知识
1)复数的三角形式
①定义:复数z=a+bi(a,b∈R)表示成r(cosθ+isinθ)的形式叫复数z的三角形
式。即z=r(cosθ+isinθ)
其中zrθ为复数z的辐角。
②非零复数z辐角θ的多值性。
以ox轴正半轴为始边,向量oz
所在的射线为终边的角θ
叫复数z=a+bi的辐角
因此复数z的辐角是θ+2k(k∈z)
③辐角主值
表示法;用argz表示复数z的辐角主值。
定义:适合[0,2)的角θ叫辐角主值02argz
唯一性:复数z的辐角主值是确定的,唯一的。
④不等于零的复数的模zr是唯一的。
⑤z=0时,其辐角是任意的。
⑥复数三角形式中辐角、辐角主值的确定。(求法)
这是复数计算中必定要解决的问题,物别是复数三角形式的乘法、除法、乘方、开方
等运算,尤其是逮美佛定理定理只有对复数三角形式时才能使用。因此复数化三角式是复数
运算中极为重要的内容(也是解题术)复数在化三角式的过程中其模的求法是比较容易的。
辐角的求法,辐角主值的确定是难点,也是关键存在,这个专题只简单归纳复数辐角及辐角
主值的求法。
2)复数的向量表示
在复平面内与复数z
1
、z
2
对应的点分别为z
1
、z
2
(如图)
何量ozz
11
对应于
何量ozz
22
对应于
何量zzzzz
1221
对应于
与复数z
2
-z
1
对应的向量为oz
显然oz∥z
1
z
2
则argz
1
=∠xoz
1
=θ
1
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argz
2
=∠xoz
2
=θ
2
argz(z
2
-z
1
)=argz=∠xoz=θ
3)复数运算的几何意义
主要是三角式乘法、除法等运算中辐角的变化
如z
1
=r
1
(cosθ
1
+isinθ
1
)z
2
=r
2
(cosθ
2
+isinθ
2
)
①乘法:z=z
1
·z
2
=r
1
·r
2
[cos(θ
1
+θ
2
)+isin(θ
1
+θ
2
)]
如图:其对应的向量分别为ozozoz
12
显然积对应的辐角是θ
1
+θ
2
<1>若θ
2
>0则由oz
1
逆时针旋转θ
2
角模变为
oz
1
的r
2
倍所得向量便是积z
1
·z
2
=z的向量oz
。
<2>若θ
2
<0则由向量oz
1
顺时针旋转
2
角
模变为r
1
·r
2
所得向量便是积z
1
·z
2
=z的向量oz
。
为此,若已知复数z
1
的辐角为α,z
2
的辐角为β求α+β时便可求出z
1
·z
2
=z
a
z对
应的辐角就是α+β这样便可将求“角”的问题转化为求“复数的积”的运算。
②除法
zzz
z
z
r
r
i
12
1
2
1
2
1212
[cos()sin()](其中z
2
≠0)
除法对于辐角主要是“相减”(被除数的辐角一除数的辐角)依向量旋转同乘法简述
如下:
<1>
21
0
时顺时针旋转角
2
oz。
<2>
22
时逆时针旋转角
0
1
oz。
二、基本方法
求复数的辐角、辐角主值主要介绍以下方法:
1)化复数为三角形式
如求复数
1
2
()的辐角,辐角主值cossin
44
i
1
2
()=
1
2
[(-
4
)+(-
4
)]cossincossin
44
ii
这样化成三角式∴复数的辐角是2k
4
(
kz
)
辐角主值为
7
4
∵这个复数对应的点在复平面内第四象限,也可以化三角式为
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1
2
7
4
7
4
()cossin
i
2)直接求辐角及主值
主要是使用复数代数式、三角式的互化:
若z=a+bi(a,b∈R)
则rab22辐角为θ则t
b
a
g,θ依点z(a,b)所在象限确定。
如上例zii
1
244
2
4
2
4
()cossin
设辐角为θ则tgθ=-1
∵点z(
2
4
2
4
,)在第四象限∴tgθ=tg
7
4
7
4
2kkz()
而argz=
7
4
3)数形结合
主要是复数运算的几何意义得到的解法
本文发布于:2022-11-12 16:17:38,感谢您对本站的认可!
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